研究型实验教学模式在生物化学实验课教学中的应用研究

赵京山,李爱英,侯建明,刘 玉

(河北医科大学,河北 石家庄 050091)

在生物化学实验课教学中引入了以训练学生掌握生化实验技能为手段,以应用生化技术解决理论和实践问题为目的研究型实验教学模式,旨在实现从“知识中心型”教育向“能力中心型”教育的转变,培养具有科研能力的创造型医学人才。我们在2009级中西医结合专业尝试了这一教学模式,取得了良好的教学效果,现报告如下:

一、对象与方法

1.研究对象。

2009级中西医结合学专业共104人,分为实验组和对照组,两组学生间学习成绩、性别、年龄均无显著差异。实验组采用研究型实验教学法,5-6人为一组;对照组采用传统教学法实施教学,2人为一验组。

2.教学方法。

(1)对照组:开设十个实验内容,见表 1。按照传统的教学步骤安排实验:学生课前预习;教师讲解实验;学生按照设计好的实验步骤做实验;学生书写实验报告。

(2)实验组:以生物化学四大经典技术和分子生物学基本实验技术训练为核心,以运用技术解决问题进行探索性实验为目的,将对照组实验内容进行了重新组合,并增加了综合性实验,调整后的实验内容见表1。

(3)教学评价:①实验理论考核:以实验技术理论及实验设计为考点命题,满分100分,闭卷考试。②技能考核:测试实验仪器的操作及试剂的配制、保存方法等方面的操作技能。③采用调查问卷的形式让学生对实验改革效果进行评价(见表3),每项10分,共计100分。

3.统计方法。

采用SPSS 10.0统计软件对学生的考核和评价成绩进行统计分析。

表1 两种实验教学模式开设实验内容比较

二、结 果

1.实验理论及技能测试结果。

实验组无论在实验理论成绩还是实验技能成绩均明显高于对照组,尤其是在生化实验技术的应用及实验设计方面,实验组表现更为突出,见表2。

2.问卷分析结果。

问卷调查采用无记名形式,发放104份,回收率100%,问卷设计内容见表3。结果实验组中各项分数均明显高与对照组,在总分上有明显优势(P<0.01)。

表2 两种教学模式学习成绩分析

表3 学生问卷调查分析

三、讨 论

1.开设生物化学研究型实验的必要性。

生物化学与分子生物学是生命科学和医学发展的主要推动力,生物化学从其诞生之日起,就是随着实验手段和技术的发展而发展,是一门实验科学,因此实验教学在生物化学教学中占有极其重要的地位[1-2]。然而,传统的生化实验课所开设的内容多以验证性实验为主,各个实验相互独立,忽视了实验间的内在联系,忽视了学生能力的培养,结果培养出来的学生高分低能。为了改变这一现状,培养知识面宽,实践技能过硬,有良好科研素质的创造型医学人才,有必要改变现有的教学模式,采用以训练学生掌握生化实验技能为核心的研究型实验教学模式,在教学内容上选取研究型实验取代验证性实验,目的在于让学生运用所学的生化技术和理论去分析、解决实际问题,提高学生的思维能力和实践能力,最终培养出具有科研能力的创造型医学人才。

2.开设生物化学研究型实验的思路及实施方案。

以培养学生掌握生物化学四大经典技术和基本分子生物学技术为出发点,以培养学生研究创新能力为目的。首先,筛选出有关的研究型实验,编写实验讲义供学生使用。其次,引入PBL教学法,根据实验目的和内容教师提出问题,学生带着问题预习实验[2]。教师在讲授实验时,不仅讲授实验的内容,更重要的是讲授实验方法产生的背景、实验的设计思路以及该实验技术的出现和应用解决了哪些问题,在疾病诊断和预后中的应用。完成基本的生化技术学习后,精选一、二个综合实验,训练学生运用多种生化技术解决实际问题的能力[3]。综合实验阶段为学生开设第二课堂,对学生开放实验室,采用导师制的教学方法,让学生运用所学生化技术解决自己感兴趣的医学问题,并写出研究论文,以提高学生综合运用生化知识的能力,达到培养学生科研思维能力、动手能力、表达能力及创新能力的目的。教师筛选出优秀论文,经精心修改后,在专业杂志上公开发表。

按照以上设计思路,首先把生物化学实验课内容分成前后相继的三部分:基本实验技术、综合性实验和设计性实验。基本实验技术部分以生物化学四大经典技术和基本分子生物学技术为教学内容,以教师讲授基本技术和实验仪器的原理和应用为主。综合实验部分以学生自主研究为主[4]。设计实验部分学生完全自主研究,设计性实验采用学生实验与教师的科研相结合的教学方法,是一种教学与科研相结合的模式。学生首先根据自己的兴趣选择指导老师的研究课题,然后查阅相关的文献。文献查阅的过程是对学生获取、整理、分析和利用文献能力的培养过程,是培养学生科研素养的有效方法和途径。研究方法路线的设计由学生根据研究方向和实验室的条件,自行设计完成。研究方法路线一旦确定,学生即可在老师的指导下独立自主地进行实验,最后整理分析实验数据、书写研究论文。

3.实施研究型生化实验的效果。

实验组无论在实验理论成绩还是实验技能成绩均明显优于对照组,尤其是在对实验技术的掌握、实验设计及团队合作精神的培养方面,实验组表现更为突出。研究型实验教学模式改变了以教师为主体的教学方式,激发了学生的学习积极性,把提高学生的思维能力、培养创新精神及综合素质三大目标融为一体,为提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养学生的科研作风和创新能力奠定了基础,实现了从“知识中心型”教育向“能力中心型”教育的转变。

[1]于晓虹,翁登坡,赵鲁杭.医学生物化学实验教学改革探讨[J].中国高等医学教育,2011(6):47.

[2]董炜疆,王唯析.PBL教学模式在解剖学教学中的探索和应用[J].基础医学教育,2011,13(3):220.

[3]杨晓飞,汪 诗.开放实验室管理模式的探索[J].高等教育研究学报,2007(3):41.

[4]李忠光,杜朝昆.生物化学综合性实验教学的尝试[J].生物学通报,2008,43(8):37.